在過去十年中，太陽能光伏的成本大幅下降，該技術現在可以在許多地區與傳統發電競爭。從 2013 年到 2018 年，公用事業規模光伏系統硬件的全球平均成本下降了驚人的 50%，2018 年的平均成本降至 1 美元/瓦以下（許多地區遠低于此水平）。在如此令人印象深刻的削減之后資本支出光伏系統方面，目前認為技術比較成熟，利潤空間相對較小，成本的改善幅度很小。因此，重點已更多地轉向提高性能和可靠性以降低 LCOE（水平化電力成本）的系統。有時，一些此類創新可能會導致系統前期成本的顯著增加——例如跟蹤器，現在在世界各地的公用事業規模系統中已經司空見慣——但系統輸出的整體改進不僅僅是抵消這導致整體較低的 LCOE。這方面的另一個主要趨勢是向更高的直流電壓發展，在全球公用事業規模的光伏市場中，正迅速轉向 1500 伏 （V） 系統。這一趨勢的主要推動因素之一是該市場上現在可用的 1500V 逆變器數量不斷增加

為什么要切換到更高的電壓？

在光伏系統中推動更高電壓的基本原理實際上植根于相當基礎的科學和課堂教學關系電功率 （P）、電流 （I） 和電壓 （V） 之間 – “P=IV”。這種公式關系表明，要提供固定量的功率，所需的電流量會隨著電壓的增加而減少。碰巧的是，在較低的電流水平下，電損耗也較小。與沿輸電線路長距離傳輸電力時使用高壓相同的原因，光伏系統電壓一直在盡可能地增加以減少系統中的電力損耗，從而提高系統的產量。此外，創建更長——因此更少——串的能力還簡化了系統，并可以減少所需的其他組件（例如串組合器）的數量，旨在降低系統的總體成本。

長期以來，提高電壓的趨勢一直存在。大約十年前，業界就向 1000V 逆變器的過渡進行了討論，現在這在世界大部分地區的光伏系統中都很常見。早在2012年，德國集成商Belectric就宣布已在德國的地面安裝工廠使用1500V逆變器。第二年，它宣布他們將繼續推出該技術。從那時起，1500V 逆變器技術已不再是貿易展覽會和會議， 以非常真實的數量在世界各地部署，其中最重要的早期數量已安裝在美國、德國、英國、智利和墨西哥等國家/地區。

1500V已迅速成為大型光伏項目的要求。大量采用 1500V 技術的著名項目，包括沙特阿拉伯薩卡卡的 300 兆瓦項目，該項目在 2018 年簽署了破紀錄以約 2.3 美分/千瓦時（Halala 8.78/千瓦時）的價格出售電力的協議。印度（未來三年僅次于中國的第二大公用事業規模市場）的主要公用事業規模招標也以 1500V 技術為主，其他市場也遵循同樣的趨勢。

事實上，IHS Markit 預測，在中國以外（與國際市場相比，中國采用該技術的速度相對較慢），2020 年 1500V 產品將占大功率光伏逆變器出貨量的 84%，而 4年前。

圖 1：按電壓分列的三相光伏逆變器出貨量——全球不包括。中國（占兆瓦的百分比）

有哪些挑戰？

當然，過渡到 1500V 光伏系統也存在一些特定的挑戰。早些時候，除了缺乏具有 1500V 輸出的 PV 模塊外，熔斷器和開關等合適組件的可用性阻礙了這一趨勢。在過去幾年中，供應商做出了回應，成熟的供應鏈現已到位，可以隨時提供所需的電氣組件和光伏組件。

雖然 1500V 正在成為大型光伏系統的標準，但屋頂系統的采用卻滯后。在此類系統中，1500V 的部署受到安全標準、建筑規范和電力法規的限制。在某些情況下，當地法規可能允許在商業建筑中使用此類系統，但預計不會普遍推廣。在可預見的未來，預計不會在住宅領域使用 1500V 系統。

串式逆變器也采用 1500V 技術

除了越來越多地采用 1500V 技術之外，公用事業規模的光伏行業近年來也越來越多地轉向“串式”逆變器。在中國電信巨頭華為的帶領下，更加分布式的光伏逆變器方法的好處已被大量推廣，全球 EPC 已開始青睞大型中央逆變器的方法。IHS Markit 估計，2017 年有近 25 GW 的組串式逆變器被運往公用事業規模的光伏裝置。 當然，隨著組串式逆變器供應商現在積極瞄準大規模光伏領域，他們現在越來越多地發布 1500V 產品以利用這一點增長趨勢。下表顯示了全球 12 家最大的光伏逆變器供應商的 1500V 產品組合。它清楚地表明，每個大功率（中央）逆變器供應商都已經提供了 1500V 產品。十家低功率組串逆變器供應商中有六家也發布了產品，隨著 1500V 組串逆變器項目越來越多地被世界各地的大型項目采用，預計還會有更多產品發布。

圖 2：12 大光伏逆變器電源的 1500V 組合

1500V 逆變器的未來

顯然，1500V 光伏逆變器技術在行業中獲得了巨大的吸引力，并且這種方法的好處越來越被 EPC、開發商和項目業主所接受。

圖 3：全球 1500V 光伏逆變器出貨量（GW）

向 1500V 系統的過渡是一個重大的全球 趨勢 并且它們的使用預計將繼續增長——特別是在大型公用事業規模系統（IHS Markit 定義為大于 5 MW）中，到 2020 年它們將成為主流。IHS Markit 預測 有 從 2016 年的 2 GW 出貨量增長到 2018 年超過 30 GW 的里程碑，1500V 逆變器將繼續其增長軌跡，2019 年和 2020 年的總出貨量將超過 100 GW。